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Plattenbeulen unter thermisch induzierten Eigenspannungen. (German) Zbl 0996.74002

Die vorliegende Dr.-Dissertation ist der thermomechanischen Modellbildung hochbeanspruchter Bremsscheiben gewidmet. Nach der Erörterung der beobachteten Phänomene (Beulerscheinungen und Hotspotbildung) sowie des Standes der einschlägigen Forschung entwickelt der Autor für die Bremsscheibe ein gekoppeltes Scheiben-Platten-Modell, das gegenüber der von-Kármánschen Theorie neben dem elastischen Stoffgesetz auch ein inkrementelles elastoplastisches Stoffgesetz mit isotroper Verfestigung zulässt und die Temperaturdehnungen mitberücksichtigt. Die Bremsbeläge werden vereinfachend als gedämpfte Winklerbettung mit vernachlässigbarer Wärmeleitung modelliert. Die resultierenden Bewegungsgleichungen der Bremsscheibe folgen sodann aus dem Prinzip der virtuellen Arbeiten. Ihre direkte numerische Integration wird der Galerkin-Approximation gegenübergestellt, die zu einer übersichtlichen (diskretisierten) Formulierung des kinetischen Eigenwertproblems führt. Die erarbeiteten numerischen Ergebnisse für das Ausbeulen infolge thermoelastischer Instabilität sind in übersichtlichen Diagrammen festgehalten. Sie werden durch Versuche auf einem vom Verfasser erstellten Experimentierstand bestätigt. Die kompakt geschriebene Arbeit dürfte in einschlägigen Fachkreisen auf grosses Interesse stoßen.

MSC:

74-02 Research exposition (monographs, survey articles) pertaining to mechanics of deformable solids
74K20 Plates
80A20 Heat and mass transfer, heat flow (MSC2010)
74F05 Thermal effects in solid mechanics
74G60 Bifurcation and buckling
74S30 Other numerical methods in solid mechanics (MSC2010)